UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSACENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
ENSAIO DE PERMEABILIDADE DE CARGA CONSTANTEPedro Vaz
86089
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSACENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
ENSAIO DE PERMEABILIDADE DE CARGA CONSTANTE
ESTUDANTE: Pedro Vaz
MATRÍCULA: 86089
Relatório apresentado à disciplina CIV 332 – Mecânica dos solos l da Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências da disciplina.
VIÇOSAMINAS GERAIS – BRASIL
NOVEMBRO/2015
SUMÁRIO
1 – Introdução......................................................................................................1
2 – Objetivo..........................................................................................................1
3 - Metodologia....................................................................................................1
4 –Resultados......................................................................................................3
5 -Conclusão........................................................................................................4
Referência............................................................................................................5
1 – Introdução
A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o
escoamento da água através dele, sendo o grau de permeabilidade expresso
numericamente pelo coeficiente de permeabilidade (CAPUTO,1996).
Chama-se permeabilidade a maior ou menor facilidade com que a percolação
d’água ocorre através de um solo.
Os solos são permeáveis em função da existência de vazios
interconectados pelos quais a água pode fluir de pontos de alta energia para
pontos de baixa energia (DAS, 2007, p.123).
A água livre escoa entre os grãos, se esta estiver sujeita a um potencial
hidráulico haverá o fenômeno do escoamento da água através do solo
(VARGAS,1977, p.109).
O conhecimento do valor da permeabilidade é muito importante em
algumas obras de engenharia, essencialmente, na estimativa da vazão que
percolará pelo meio do maciço e da fundação em barragens de terra, em obras
de drenagem, rebaixamento do nível d’água, adensamento, etc.
Conseqüentemente, os mais sérios problemas de construção estão
conexos com a presença da água. A informação da permeabilidade e de sua
variação é fundamental para a solução desses problemas.
A determinação do coeficiente de permeabilidade é realizada tendo em
vista a lei experimental de Darcy.
2 – Objetivo
Determinar o valor do gradiente hidráulico, o fluxo de água, a vazão e a
condutividade hidráulica referente a amostra ensaiada.
1
3 – Metodologia
Primeiramente, os corpos de prova foram moldados e tiveram suas
dimensões medidas com o auxilio de um paquímetro.
No presente ensaio de carga constante da água foi acrescentada no
interior de um revestimento, com amostras de solo contidas, numa quantidade
suficiente para manter um nível d’água constante.
A água pode ser adicionada derramando-se de recipientes calibrados ou
por bombeamento através de hidrômetro. Determinou-se a quantidade de água
acrescentada no revestimento a 1, 2 e 5 minutos após o inicio do ensaio e daí
por diante a cada 5 minutos de intervalo. Quando a altura da coluna de água foi
estabilizada, determinou-se o intervalo de tempo.
4 –Resultados
1.1. Dados da amostra de solo.
Capsula n 8 53 29
Peso úmido (w) 75.32 69.03 74.2
Peso seco (g) 65.17 60.07 64.63
tara (g) 28.78 26.34 29.43
w % 27.892278126.5638897
1 27.1875
w médio %27.2145559
4Peso de âgua médio
(g)12.1558349
9
1.2. Dimensões da amostra
Diâmetro (cm) 9.31
Altura (cm) 12.04
Área (cm2) 68.0407385
2
1.3. Carga hidráulica e gradiente hidráulico, sendo i = h/L, onde h é a carga
hidráulica e L a altura do corpo de prova.
Determinação n 1 2 3 4
Leitura inicial da água (cm) 134.8 134.8 134.8 134.8
Leitura final da água (cm) 116.8 117.75 115.8 114.5
variação de altura (cm) 18 17.05 19 20.3
tempo de medição (s) 2940 2880 3000 3180
Gradiente hidráulico1.49501661
11.41611295
71.5780730
91.68604651
2
Gradiente hidráulico médio1.54381229
2
1.4. Determinação do volume e da vazão:
O volume de água determinado multiplicando-se a altura média da coluna
de água pela área da bureta. Obteve-se portanto o valor de 101.36 cm3.
Para obter a vazão, bastou dividir o volume encontrado pela média dos
intervalos de tempo (tabela 1.3). A vazão Q é portanto: 0.034 cm3/s.
1.5. Condutividade hidráulica:
A condutividade hidráulica (K) é dada pela seguinte expressão:
K = Q/iA
Para o solo em questão, e de acordo com os dados obtidos nos itens
anteriores, temos que K = (0.034)/(1.54X68.04) = 0.00032 cm.
5 -Conclusão
A análise dos dados nos permite determinar características importantes
do solo, que tem por finalidade ajudar o projetista a dimensionar obras que
envolvam a utilização do solo, tais como projetos de barragem, estradas,
edificações, etc.
3
Referência
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações. Rio
de Janeiro: LTC, 6ª edição, 1996. 234p.
DAS, Braja M. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. São Paulo:
Thomson, 2007. 561 p. il.
VARGAS, Milton. Introdução à Mecânica dos Solos. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1977. 509 p.
4
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